JP2016514816A

JP2016514816A - 無段変速機の機械的作動構造

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Publication number: JP2016514816A
Application number: JP2016505683A
Authority: JP
Inventors: ヤーフォンホウ，
Original assignee: ヤーフォンホウ，
Priority date: 2013-04-07
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2034-01-10
Also published as: CN103234015A; CN103234015B; RU2617013C1; CA2911260A1; WO2014166295A1; KR20150141983A; CA2911260C; EP2985491A1; EP2985491A4; JP6169779B2; KR101764992B1; US9909655B2; EP2985491B1; US20160069437A1

Abstract

【課題】本発明は、無段変速技術に関し、具体的に、無段変速機の機械的作動構造である。本発明は、従来の無段変速伝動構造における鋼帯が損害されやすく、構造が複雑で、かつ、信頼性が悪いという問題を解決した。【解決手段】中心軸の外側面の中部に部分的に歯溝段が円周設置され、中心軸の外側面に軸スリーブが嵌合され、軸スリーブの外側面に複数の軸方向リミット溝が開設され、軸スリーブの外側面に複数の軸方向取付板が接続されて固定され、各軸方向リミット溝内にそれぞれ１つの接続板が嵌設され、各接続板の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段が設けられ、各円弧状輪の歯段は歯溝段と互いに噛み合い、それぞれの隣接する２つの軸方向取付板の間に１つのピボットが取り付けられ、各接続板は、各ピボットによりそれぞれの隣接する２つの軸方向取付板に１対１に対応してヒンジ接続されている。本発明は、機械的変速に適用される。【選択図】図１

Description

本発明は、無段変速技術に関し、具体的に、無段変速機の機械的作動構造である。

無段変速は、変速伝動構造とワーキング径が変更可能な原動・従動輪の協働により動力を伝達することを指し、伝動比の連続的な変更を実現することができ、伝動系とエンジンの動作条件の最適なマッチングが得られる。従来の無段変速伝動構造は、一般的に、鋼帯式の無段変速伝動構造、ローラーターンテーブル式の無段変速伝動構造などを含む。ただし、鋼帯式の無段変速伝動構造は、鋼帯が損害されやすいという問題があり、ローラーターンテーブル式の無段変速伝動構造は、構造が複雑で、メンテナンスが面倒であるという問題がある。これに従って、従来の無段変速伝動構造における上記問題が解決されるように、真新しい無段変速伝動構造を発明しなければならない。

本発明は、従来の無段変速伝動構造における鋼帯が損害されやすく、構造が複雑で、かつ、メンテナンスが面倒であるという問題を解決するために、無段変速機の機械的作動構造を提供する。

本発明は、下記のような技術的手段によって実現される。中心軸が備えられ、中心軸の外側面の中部に歯溝段が円周設置され、中心軸の外側面に軸スリーブが嵌合され、軸スリーブの外側面に複数の軸方向リミット溝が開設され、各軸方向リミット溝内にそれぞれ１つの接続板が嵌設され、各接続板の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段が設けられ、各円弧状輪の歯段は歯溝段と互いに噛み合い、各接続板の側面にそれぞれ１つのピボットが取り付けられ、各接続板は、それぞれ、各ピボットにより各軸方向リミット溝の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されている無段変速機の機械的作動構造である。

ワークプロセスは、下記の通りである。変速を行う際に、中心軸と軸スリーブが相対的に動かれるように、軸スリーブの軸線方向に沿って中心軸を移動し、又は、軸スリーブを移動するように作動する。相対的に動かれるとともに互いに噛み合う円弧状輪の歯段と歯溝段の共同作用で、接続板は、軸スリーブの軸線方向に沿ってシーソーのように動かれる（図１５、図１６を参照）ことで、変速の目的が達成される。これに基づき、２つの上記無段変速機の機械的作動構造を直列（図１７を参照）又は並列接続する（図１８を参照）ことにより、種々の変速の目的が達成可能である。上述したプロセスにより、従来の無段変速伝動構造と比べ、本発明による無段変速機の機械的作動構造は、真新しい変速構造及び原理に基づき、鋼帯が損害される問題を回避しているとともに、その構造をさらに簡単化し、メンテナンスをより便利にしている。

本発明は、真新しい変速構造及び原理に基づき、従来の無段変速伝動構造における鋼帯が損害されやすく、構造が複雑で、かつ、メンテナンスが面倒であるという問題を有効に解決し、自動車の変速に適用される。

本発明の実施例１の構造を模式的に示す図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図２のＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施例２の構造を模式的に示す図である。本発明の実施例３の構造を模式的に示す図である。本発明の実施例４の構造を模式的に示す図である。本発明の実施例５の構造を模式的に示す図である。本発明の実施例６の構造を模式的に示す図である。本発明の実施例７の構造を模式的に示す図である。本発明の実施例８の構造を模式的に示す図である。本発明の実施例９の第1種の構造を模式的に示す図である。図１１の上面図である。本発明の実施例９の第２種の構造を模式的に示す図である。図１３の上面図である。本発明の第1種の使用状態を模式的に示す図である。本発明の第２種の使用状態を模式的に示す図である。本発明の第３種の使用状態を模式的に示す図である。本発明の第４種の使用状態を模式的に示す図である。

実施例１
無段変速機の機械的作動構造は、中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に歯溝段８が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ９が嵌合され、軸スリーブ９の外側面に複数の軸方向リミット溝１０が開設され、各軸方向リミット溝１０内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段８と互いに噛み合い、各接続板６の側面にそれぞれ１つのピボット１１が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット１１により各軸方向リミット溝１０の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されており、
本実施例において、図１〜図３に示すように、前記歯溝段８は、等間隔環状歯溝段であり、また、等間隔環状歯溝段の外径が中心軸１の直径以下であり、
中心軸１の両端にそれぞれ１つの椀状輪２が取り付けられ、２つの椀状輪２の椀口が対向しており、
軸スリーブ９の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通し、中心軸１の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通しており、
２つの椀状輪２の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪３が取り付けられ、柱状輪３の数が接続板６の数と一致し、各柱状輪３の両端にそれぞれ１つの輪キャップ４が設けられ、各柱状輪３における２つの輪キャップ４は、それぞれ２つの椀状輪２の内壁に貼り合われ、各柱状輪３の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ５が嵌合され、各輪スリーブ５の外側面は、各接続板６の外端の端面に1対1対応して固定されており、
具体的に実施する場合に、椀状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとも、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、椀状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは回転されない。

実施例２
無段変速機の機械的作動構造は、中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に歯溝段８が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ９が嵌合され、軸スリーブ９の外側面に複数の軸方向リミット溝１０が開設され、各軸方向リミット溝１０内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段８と互いに噛み合い、各接続板６の側面にそれぞれ１つのピボット１１が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット１１により各軸方向リミット溝１０の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されており、
本実施例において、図４に示すように、前記歯溝段８は、等間隔環状歯溝段であり、また、等間隔環状歯溝段の外径が中心軸１の直径よりも大きく、
中心軸１の両端にそれぞれ１つの椀状輪２が取り付けられ、２つの椀状輪２の椀口が対向しており、
軸スリーブ９の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通し、中心軸１の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通しており、
２つの椀状輪２の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪３が取り付けられ、柱状輪３の数が接続板６の数と一致し、各柱状輪３の両端にそれぞれ１つの輪キャップ４が設けられ、各柱状輪３における２つの輪キャップ４は、それぞれ２つの椀状輪２の内壁に貼り合われ、各柱状輪３の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ５が嵌合され、各輪スリーブ５の外側面は、各接続板６の外端の端面に1対1対応して固定されており、
具体的に実施する場合に、椀状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとも、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、椀状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは回転されない。

実施例３
無段変速機の機械的作動構造は、中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に歯溝段８が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ９が嵌合され、軸スリーブ９の外側面に複数の軸方向リミット溝１０が開設され、各軸方向リミット溝１０内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段８と互いに噛み合い、各接続板６の側面にそれぞれ１つのピボット１１が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット１１により各軸方向リミット溝１０の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されており、
本実施例において、図５に示すように、上記歯溝段８は、らせん歯溝段であり、また、らせん歯溝段の外径が中心軸１の直径以下であり、
中心軸１の両端にそれぞれ１つの椀状輪２が取り付けられ、２つの椀状輪２の椀口が対向しており、
軸スリーブ９の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通し、中心軸１の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通しており、
２つの椀状輪２の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪３が取り付けられ、柱状輪３の数が接続板６の数と一致し、各柱状輪３の両端にそれぞれ１つの輪キャップ４が設けられ、各柱状輪３における２つの輪キャップ４は、それぞれ２つの椀状輪２の内壁に貼り合われ、各柱状輪３の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ５が嵌合され、各輪スリーブ５の外側面は、各接続板６の外端の端面に1対1対応して固定されており、
具体的に実施する場合に、椀状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとも、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、椀状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは回転されない。

実施例４
無段変速機の機械的作動構造は、中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に歯溝段８が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ９が嵌合され、軸スリーブ９の外側面に複数の軸方向リミット溝１０が開設され、各軸方向リミット溝１０内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段８と互いに噛み合い、各接続板６の側面にそれぞれ１つのピボット１１が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット１１により各軸方向リミット溝１０の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されており、
本実施例において、図６に示すように、上記歯溝段８は、らせん歯溝段であり、また、らせん歯溝段の外径が中心軸１の直径よりも大きく、
中心軸１の両端にそれぞれ１つの椀状輪２が取り付けられ、２つの椀状輪２の椀口が対向しており、
軸スリーブ９の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通し、中心軸１の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通しており、
２つの椀状輪２の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪３が取り付けられ、柱状輪３の数が接続板６の数と一致し、各柱状輪３の両端にそれぞれ１つの輪キャップ４が設けられ、各柱状輪３における２つの輪キャップ４は、それぞれ２つの椀状輪２の内壁に貼り合われ、各柱状輪３の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ５が嵌合され、各輪スリーブ５の外側面は、各接続板６の外端の端面に1対1対応して固定されており、
具体的に実施する場合に、椀状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとも、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、椀状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは回転されない。

実施例５
無段変速機の機械的作動構造は、中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に歯溝段８が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ９が嵌合され、軸スリーブ９の外側面に複数の軸方向リミット溝１０が開設され、各軸方向リミット溝１０内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段８と互いに噛み合い、各接続板６の側面にそれぞれ１つのピボット１１が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット１１により各軸方向リミット溝１０の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されており、
本実施例において、図７に示すように、上記歯溝段８は、等間隔環状歯溝段であり、また、等間隔環状歯溝段の外径が中心軸１の直径以下であり、
中心軸１の両端にそれぞれ１つの椀状輪２が取り付けられ、２つの椀状輪２の椀口が対向しており、
軸スリーブ９は、一端が一方の椀状輪２の椀底の中央を貫通し、他端が２つの椀状輪２の椀口間にあり、中心軸１の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通しており、
２つの椀状輪２の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪３が取り付けられ、柱状輪３の数が接続板６の数と一致し、各柱状輪３の両端にそれぞれ１つの輪キャップ４が設けられ、各柱状輪３における２つの輪キャップ４は、それぞれ２つの椀状輪２の内壁に貼り合われ、各柱状輪３の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ５が嵌合され、各輪スリーブ５の外側面は、各接続板６の外端の端面に1対1対応して固定されており、
具体的に実施する場合に、椀状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとも、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、椀状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは回転されない。

実施例６
無段変速機の機械的作動構造は、中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に歯溝段８が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ９が嵌合され、軸スリーブ９の外側面に複数の軸方向リミット溝１０が開設され、各軸方向リミット溝１０内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段８と互いに噛み合い、各接続板６の側面にそれぞれ１つのピボット１１が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット１１により各軸方向リミット溝１０の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されており、
本実施例において、図８に示すように、上記歯溝段８は、等間隔環状歯溝段であり、また、等間隔環状歯溝段の外径が中心軸１の直径以下であり、
中心軸１の両端にそれぞれ１つの椀状輪２が取り付けられ、２つの椀状輪２の椀口が対向しており、
軸スリーブ９の両端は２つの椀状輪２の椀口間にあり、中心軸１の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通しており、
２つの椀状輪２の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪３が取り付けられ、柱状輪３の数が接続板６の数と一致し、各柱状輪３の両端にそれぞれ１つの輪キャップ４が設けられ、各柱状輪３における２つの輪キャップ４は、それぞれ２つの椀状輪２の内壁に貼り合われ、各柱状輪３の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ５が嵌合され、各輪スリーブ５の外側面は、各接続板６の外端の端面に1対1対応して固定されており、
具体的に実施する場合に、椀状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとも、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、椀状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは回転されない。

実施例７
無段変速機の機械的作動構造は、中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に歯溝段８が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ９が嵌合され、軸スリーブ９の外側面に複数の軸方向リミット溝１０が開設され、各軸方向リミット溝１０内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段８と互いに噛み合い、各接続板６の側面にそれぞれ１つのピボット１１が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット１１により各軸方向リミット溝１０の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されており、
本実施例において、図９に示すように、上記歯溝段８は、等間隔環状歯溝段であり、また、等間隔環状歯溝段の外径が中心軸１の直径以下であり、
中心軸１の両端にそれぞれ１つの椀状輪２が取り付けられ、２つの椀状輪２の椀口が対向しており、
軸スリーブ９は、一端が一方の椀状輪２の椀底の中央を貫通し、かつ、その端の端面に軸方向貫通孔１２が開設され、他端が２つの椀状輪２の椀口間にあり、中心軸１は、一端が他方の椀状輪２の椀底の中央を貫通し、他端が２つの椀状輪２の椀口間にあり、
軸方向貫通孔１２の内径は、中心軸１の外径と同等であり、
２つの椀状輪２の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪３が取り付けられ、柱状輪３の数が接続板６の数と一致し、各柱状輪３の両端にそれぞれ１つの輪キャップ４が設けられ、各柱状輪３における２つの輪キャップ４は、それぞれ２つの椀状輪２の内壁に貼り合われ、各柱状輪３の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ５が嵌合され、各輪スリーブ５の外側面は、各接続板６の外端の端面に1対1対応して固定されており、
具体的に実施する場合に、椀状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとも、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、椀状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは回転されない。

実施例８
無段変速機の機械的作動構造は、中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に歯溝段８が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ９が嵌合され、軸スリーブ９の外側面に複数の軸方向リミット溝１０が開設され、各軸方向リミット溝１０内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段８と互いに噛み合い、各接続板６の側面にそれぞれ１つのピボット１１が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット１１により各軸方向リミット溝１０の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されており、
本実施例において、図１０に示すように、上記歯溝段８は、等間隔環状歯溝段であり、また、等間隔環状歯溝段の外径が中心軸１の直径以下であり、
中心軸１の両端にそれぞれ１つの椀状輪２が取り付けられ、２つの椀状輪２の椀口が対向しており、
軸スリーブ９は、一端が一方の椀状輪２の椀底の中央を貫通し、かつ、その端の端面に軸方向貫通孔１２が開設され、他端が２つの椀状輪２の椀口間にあり、中心軸１は、一端が他方の椀状輪２の椀底の中央を貫通し、他端が２つの椀状輪２の椀口間にあり、
軸方向貫通孔１２の内径は、中心軸１の外径よりも小さく、
２つの椀状輪２の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪３が取り付けられ、柱状輪３の数が接続板６の数と一致し、各柱状輪３の両端にそれぞれ１つの輪キャップ４が設けられ、各柱状輪３における２つの輪キャップ４は、それぞれ２つの椀状輪２の内壁に貼り合われ、各柱状輪３の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ５が嵌合され、各輪スリーブ５の外側面は、各接続板６の外端の端面に1対1対応して固定されており、
具体的に実施する場合に、椀状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとも、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、椀状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは回転されない。

実施例９
無段変速機の機械的作動構造は、中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に歯溝段８が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ９が嵌合され、軸スリーブ９の外側面に複数の軸方向リミット溝１０が開設され、各軸方向リミット溝１０内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段８と互いに噛み合い、各接続板６の側面にそれぞれ１つのピボット１１が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット１１により各軸方向リミット溝１０の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されており、
本実施例において、図１１〜図１４に示すように、上記歯溝段８は、等間隔環状歯溝段であり、また、等間隔環状歯溝段の外径が中心軸１の直径以下であり、
中心軸１の両端にそれぞれ１つの椀状輪２が取り付けられ、２つの椀状輪２の椀口が対向しており、
軸スリーブ９の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通しており、中心軸１の両端はそれぞれ２つの椀状輪２の椀底の中央を貫通しており、
２つの椀状輪２の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の環状輪１３が取り付けられ、環状輪１３の数が接続板６の数と一致し、各環状輪１３の内側リングにそれぞれ１つの軸受１４が嵌合され、各軸受１４の内側リングにおける２つの対称点は、各接続板６の両側端面に1対1対応して固定されており、
図１３〜図１４に示すように、各ピボット１１の両端は、いずれも、延長して各軸受１４の内側リングにおける２つの対称点に固定されてもよく、
具体的に実施する場合に、椀状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとも、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、椀状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは回転されない。
実施例５〜実施例９において、中心軸における歯溝段としては、いずれも等間隔環状歯溝段を例示しているが、実際の適用の場合に、中心軸における歯溝段は、いずれもらせん歯溝段に置き換えもよい。実施例１〜実施例９において、中心軸の断面は、いずれも円形を例示しているが、実際の適用の場合に、中心軸の断面は、いずれも他の形状（例えば、正三角形、正方形など）に置き換えてもよい。

１・・・中心軸、２・・・椀状輪、３・・・柱状輪、４・・・輪キャップ、５・・・輪スリーブ、６・・・接続板、７・・・円弧状輪の歯段、８・・・歯溝段、９・・・軸スリーブ、１０・・・軸方向リミット溝、１１・・・ピボット、１２・・・軸方向貫通孔、１３・・・環状輪、１４・・・軸受

無段変速は、変速伝動構造とワーキング径が変更可能な原動・従動輪の協働により動力を伝達することを指し、伝動比の連続的な変更を実現することができ、伝動系とエンジンの動作条件の最適なマッチングが得られる。従来の無段変速伝動構造は、一般的に、鋼帯式の無段変速伝動構造、ローラーターンテーブル式の無段変速伝動構造などを含む。ただし、鋼帯式の無段変速伝動構造は、鋼帯が損害されやすいという問題があり、ローラーターンテーブル式の無段変速伝動構造は、構造が複雑で、信頼性が悪いという問題がある。これに従って、従来の無段変速伝動構造における上記問題が解決されるように、真新しい無段変速伝動構造を発明しなければならない。

本発明は、従来の無段変速伝動構造における鋼帯が損害されやすく、構造が複雑で、かつ、信頼性が悪いという問題を解決するために、無段変速機の機械的作動構造を提供する。

本発明は、下記のような技術的手段によって実現される。中心軸が備えられ、中心軸の外側面の中部に部分的に歯溝段が円周設置され、中心軸の外側面に軸スリーブが嵌合され、軸スリーブの外側面に複数の軸方向リミット溝が開設され、軸スリーブの外側面に複数の軸方向取付板が接続されて固定され、軸方向取付板の数が軸方向リミット溝の数と一致し、また、各軸方向取付板及び各軸方向リミット溝が周方向に沿って交互に等距離で配列され、各軸方向リミット溝内にそれぞれ１つの接続板が嵌設され、各接続板の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段が設けられ、各円弧状輪の歯段は歯溝段と互いに噛み合い、それぞれの隣接する２つの軸方向取付板の間に１つのピボットが取り付けられ、各接続板は、それぞれ、各ピボットによりそれぞれの隣接する２つの軸方向取付板に１対１対応してヒンジ接続されている無段変速機の機械的作動構造である。

ワークプロセスは、下記の通りである。一方の凹弧面盤状輪を原動凹弧面盤状輪とし、他方の凹弧面盤状輪を従動凹弧面盤状輪とする。原動凹弧面盤状輪の回転は、それと柱状輪又は盤状輪との摩擦により従動凹弧面盤状輪に伝達される。変速を行う際に、中心軸と軸スリーブが相対的に動かれるように、軸スリーブの軸線方向に沿って中心軸を移動し、又は、軸スリーブを移動する。相対的に動かれるとともに互いに噛み合う円弧状輪の歯段と歯溝段の共同作用で、接続板は、軸スリーブの軸線方向に沿ってシーソーのように動かれる（図２、図３、図１３、図１４を参照）ことで、異なる速度比を伝動する目的が達成される。これに基づき、２つの上記無段変速機の機械的作動構造を直列又は並列接続することにより、種々の変速の目的が達成可能である。上述したプロセスにより、従来の無段変速伝動構造と比べ、本発明による無段変速機の機械的作動構造は、真新しい変速構造及び原理に基づき、鋼帯が損害される問題を回避しているとともに、その構造をさらに簡単化し、メンテナンスをより便利にしている。

本発明は、真新しい変速構造及び原理に基づき、従来の無段変速伝動構造における鋼帯が損害されやすく、構造が複雑で、かつ、信頼性が悪いという問題を有効に解決し、機械的変速に適用される。

本発明の第１種の構造を模式的に示す図である。図１の１つの使用状態の参考図である。図１のもう１つの使用状態の参考図である。図３の一部の構造を模式的に示す図である。図４の上面図である。図４の下面図である。図４の一部の構造を模式的に示す図である。図７の上面図である。図４の別の部分の構造を模式的に示す図である。図９の右側面図である。図１０の上面図である。本発明の第２種の構造を模式的に示す図である。図１２の１つの使用状態の参考図である。図１２のもう１つの使用状態の参考図である。図１４の一部の構造を模式的に示す図である。図１５の上面図である。図１５の下面図である。図１５の一部の構造を模式的に示す図である。図１８の上面図である。

実施例１
中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に部分的に歯溝段２が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ３が嵌合され、軸スリーブ３の外側面に複数の軸方向リミット溝４が開設され、軸スリーブ３の外側面に複数の軸方向取付板５が接続されて固定され、軸方向取付板５の数が軸方向リミット溝４の数と一致し、また、各軸方向取付板５及び各軸方向リミット溝４が周方向に沿って交互に等距離で配列され、各軸方向リミット溝４内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段２と互いに噛み合い、それぞれの隣接する２つの軸方向取付板５の間に１つのピボット８が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット８によりそれぞれの隣接する２つの軸方向取付板５に１対１対応してヒンジ接続されている無段変速機の機械的作動構造である。
本実施例において、前記歯溝段２は、等間隔円周方向歯溝段または斜め歯歯溝段であって、即ち、その歯溝の方向が中心軸に対する異なる角度を有する。
中心軸１の両端にそれぞれ１つの凹弧面盤状輪９が取り付けられ、２つの凹弧面盤状輪９の盤口が対向している。
図１〜図１１に示すように、２つの凹弧面盤状輪９の盤口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪１０が取り付けられ、柱状輪１０の数が接続板６の数と一致し、各柱状輪１０の両端にそれぞれ１つの輪キャップ１１が設けられ、各柱状輪１０における２つの輪キャップ１１は、それぞれ、２つの凹弧面盤状輪９の内壁に貼り合われ、各柱状輪１０の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ１２が嵌合され、各輪スリーブ１２の外側面は、各接続板６の外端の端面に１対１対応して固定され、各ピボット８は、各輪スリーブ１２の外側面に１対１対応して固定されている。
前記等間隔円周方向歯溝段の横断面は、正多角形の断面であり、また、正多角形の歯辺の数が接続板６の数と一致している。
具体的に実施する場合に、凹弧面盤状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとは、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、凹弧面盤状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは、連動されて回転されない。さらに、複数の助力装置が備えられ、助力装置は、輪スリーブ１２に対称的に取り付けられ、シーソー式の動きに助力を与えることができ、その対称的な装置の数が輪スリーブ１２の数と一致している。助力装置は、シーソー式の動きに助力を与えることができるので、無段変速機の機械的作動構造の使用寿命が延長される。軸スリーブ３と２つの凹弧面盤状輪９は、それぞれ独立して制御され、即ち、軸スリーブ３と２つの凹弧面盤状輪９は、連動されない。

実施例２
中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に部分的に歯溝段２が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ３が嵌合され、軸スリーブ３の外側面に複数の軸方向リミット溝４が開設され、軸スリーブ３の外側面に複数の軸方向取付板５が接続されて固定され、軸方向取付板５の数が軸方向リミット溝４の数と一致し、また、各軸方向取付板５及び各軸方向リミット溝４が周方向に沿って交互に等距離で配列され、各軸方向リミット溝４内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段２と互いに噛み合い、それぞれの隣接する２つの軸方向取付板５の間に１つのピボット８が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット８によりそれぞれの隣接する２つの軸方向取付板５に１対１対応してヒンジ接続されている無段変速機の機械的作動構造である。

本実施例において、前記歯溝段２は、らせん歯溝段である。
中心軸１の両端にそれぞれ１つの凹弧面盤状輪９が取り付けられ、２つの凹弧面盤状輪９の盤口が対向している。
図１〜図１１に示すように、２つの凹弧面盤状輪９の盤口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪１０が取り付けられ、柱状輪１０の数が接続板６の数と一致し、各柱状輪１０の両端にそれぞれ１つの輪キャップ１１が設けられ、各柱状輪１０における２つの輪キャップ１１は、それぞれ、２つの凹弧面盤状輪９の内壁に貼り合われ、各柱状輪１０の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ１２が嵌合され、各輪スリーブ１２の外側面は、各接続板６の外端の端面に１対１対応して固定され、各ピボット８は、各輪スリーブ１２の外側面に１対１対応して固定されている。
具体的に実施する場合に、凹弧面盤状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとは、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、凹弧面盤状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは、連動されて回転されない。さらに、複数の助力装置が備えられ、助力装置は、輪スリーブ１２に対称的に取り付けられ、シーソー式の動きに助力を与えることができ、その対称的な装置の数が輪スリーブ１２の数と一致している。助力装置は、シーソー式の動きに助力を与えることができるので、無段変速機の機械的作動構造の使用寿命が延長される。軸スリーブ３と２つの凹弧面盤状輪９は、それぞれ独立して制御され、即ち、軸スリーブ３と２つの凹弧面盤状輪９は、連動されない。

実施例３
中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に部分的に歯溝段２が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ３が嵌合され、軸スリーブ３の外側面に複数の軸方向リミット溝４が開設され、軸スリーブ３の外側面に複数の軸方向取付板５が接続されて固定され、軸方向取付板５の数が軸方向リミット溝４の数と一致し、また、各軸方向取付板５及び各軸方向リミット溝４が周方向に沿って交互に等距離で配列され、各軸方向リミット溝４内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段２と互いに噛み合い、それぞれの隣接する２つの軸方向取付板５の間に１つのピボット８が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット８によりそれぞれの隣接する２つの軸方向取付板５に１対１対応してヒンジ接続されている無段変速機の機械的作動構造である。
本実施例において、前記歯溝段２は、等間隔円周方向歯溝段または斜め歯歯溝段であって、即ち、その歯溝の方向が中心軸に対する異なる角度を有する。
中心軸１の両端にそれぞれ１つの凹弧面盤状輪９が取り付けられ、２つの凹弧面盤状輪９の盤口が対向している。
図１２〜図１９に示すように、２つの凹弧面盤状輪９の盤口間に周方向に沿って等距離で複数の盤状輪１３が取り付けられ、盤状輪１３の数が接続板６の数と一致し、各盤状輪１３の輪縁は、それぞれ、２つの凹弧面盤状輪９の内壁に貼り合われ、各盤状輪１３の外側面にそれぞれ１つの輪枠１４が嵌合され、各輪枠１４の外側面は、各接続板６の外端の端面に１対１対応して固定され、各ピボット８は、各輪枠１４の外側面に１対１対応して固定されている。
前記等間隔円周方向歯溝段の横断面は、正多角形の断面であり、また、正多角形の歯辺の数が接続板６の数と一致している。
具体的に実施する場合に、凹弧面盤状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとは、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、凹弧面盤状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは、連動されて回転されない。さらに、複数の助力装置が備えられ、助力装置は、輪スリーブ１２に対称的に取り付けられ、シーソー式の動きに助力を与えることができ、その対称的な装置の数が輪スリーブ１２の数と一致している。助力装置は、シーソー式の動きに助力を与えることができるので、無段変速機の機械的作動構造の使用寿命が延長される。軸スリーブ３と２つの凹弧面盤状輪９は、それぞれ独立して制御され、即ち、軸スリーブ３と２つの凹弧面盤状輪９は、連動されない。

実施例４
中心軸１が備えられ、中心軸１の外側面の中部に部分的に歯溝段２が円周設置され、中心軸１の外側面に軸スリーブ３が嵌合され、軸スリーブ３の外側面に複数の軸方向リミット溝４が開設され、軸スリーブ３の外側面に複数の軸方向取付板５が接続されて固定され、軸方向取付板５の数が軸方向リミット溝４の数と一致し、また、各軸方向取付板５及び各軸方向リミット溝４が周方向に沿って交互に等距離で配列され、各軸方向リミット溝４内にそれぞれ１つの接続板６が嵌設され、各接続板６の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段７が設けられ、各円弧状輪の歯段７は歯溝段２と互いに噛み合い、それぞれの隣接する２つの軸方向取付板５の間に１つのピボット８が取り付けられ、各接続板６は、それぞれ、各ピボット８によりそれぞれの隣接する２つの軸方向取付板５に１対１対応してヒンジ接続されている無段変速機の機械的作動構造である。
本実施例において、前記歯溝段２は、らせん歯溝段である。
中心軸１の両端にそれぞれ１つの凹弧面盤状輪９が取り付けられ、２つの凹弧面盤状輪９の盤口が対向している。
図１２〜図１９に示すように、２つの凹弧面盤状輪９の盤口間に周方向に沿って等距離で複数の盤状輪１３が取り付けられ、盤状輪１３の数が接続板６の数と一致し、各盤状輪１３の輪縁は、それぞれ、２つの凹弧面盤状輪９の内壁に貼り合われ、各盤状輪１３の外側面にそれぞれ１つの輪枠１４が嵌合され、各輪枠１４の外側面は、各接続板６の外端の端面に１対１対応して固定され、各ピボット８は、各輪枠１４の外側面に１対１対応して固定されている。
具体的に実施する場合に、凹弧面盤状輪と軸スリーブ又は中心軸とは、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。柱状輪と輪スリーブとは、同様に、軸受と軸の嵌合関係であってもよい。変速を行う際に、凹弧面盤状輪は、中心軸又は軸スリーブをめぐって回転されるが、中心軸及び軸スリーブは、連動されて回転されない。さらに、複数の助力装置が備えられ、助力装置は、輪スリーブ１２に対称的に取り付けられ、シーソー式の動きに助力を与えることができ、その対称的な装置の数が輪スリーブ１２の数と一致している。助力装置は、シーソー式の動きに助力を与えることができるので、無段変速機の機械的作動構造の使用寿命が延長される。軸スリーブ３と２つの凹弧面盤状輪９は、それぞれ独立して制御され、即ち、軸スリーブ３と２つの凹弧面盤状輪９は、連動されない。
実施例１〜実施例４において、中心軸の断面は、いずれも円形を例示しているが、実際の適用の場合に、中心軸の断面は、いずれも他の形状（例えば、正三角形、正方形など）に置き換えてもよい。実施例１〜実施例２において、軸方向取付板の数と軸方向リミット溝の数は、５つである。実施例３〜実施例４において、軸方向取付板の数と軸方向リミット溝の数は、３つである。
実施例１，３において、前記歯溝段２は、等間隔円周方向歯溝段であるので、中心軸の軸方向の移動は、中心軸の端部にらせん歯溝段が設けられ、らせん歯溝段にナットが外嵌され、そして、外部モーターでこのナットを回転するように駆動するとともに、このナットを軸方向に移動しないようにすることで、中心軸を軸方向に移動するように推し進めることにより、実現することができ、速度比の伝達を変更するという目的を達成することができる。実施例２，４において、前記歯溝段２は、らせん歯溝段であるので、中心軸が回転すればシーソー式の動きを実現することができ、速度比の伝達を変更するという目的を達成することができる。

１・・・中心軸、２・・・歯溝段、３・・・軸スリーブ、４・・・軸方向リミット溝、５・・・軸方向取付板、６・・・接続板、７・・・円弧状輪の歯段、８・・・ピボット、９・・・凹弧面盤状輪、１０・・・柱状輪、１１・・・輪キャップ、１２・・・輪スリーブ、１３・・・盤状輪、１４・・・輪枠

Claims

中心軸（１）が備えられ、中心軸（１）の外側面の中部に歯溝段（８）が円周設置され、中心軸（１）の外側面に軸スリーブ（９）が嵌合され、軸スリーブ（９）の外側面に複数の軸方向リミット溝（１０）が開設され、各軸方向リミット溝（１０）内にそれぞれ１つの接続板（６）が嵌設され、各接続板（６）の内端の端面にそれぞれ１つの円弧状輪の歯段（７）が設けられ、各円弧状輪の歯段（７）は歯溝段（８）と互いに噛み合い、各接続板（６）の側面にそれぞれ１つのピボット（１１）が取り付けられ、各接続板（６）は、それぞれ、各ピボット（１１）により各軸方向リミット溝（１０）の溝壁に1対1対応してヒンジ接続されていることを特徴とする無段変速機の機械的作動構造。
前記歯溝段（８）は、等間隔環状歯溝段であり、また、等間隔環状歯溝段の外径が中心軸（１）の直径以下であることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の機械的作動構造。
前記歯溝段（８）は、等間隔環状歯溝段であり、また、等間隔環状歯溝段の外径が中心軸（１）の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の機械的作動構造。
前記歯溝段（８）は、らせん歯溝段であり、また、らせん歯溝段の外径が中心軸（１）の直径以下であることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の機械的作動構造。
前記歯溝段（８）は、らせん歯溝段であり、また、らせん歯溝段の外径が中心軸（１）の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の機械的作動構造。
中心軸（１）の両端にそれぞれ１つの椀状輪（２）が取り付けられ、２つの椀状輪（２）の椀口が対向していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無段変速機の機械的作動構造。
軸スリーブ（９）の両端はそれぞれ２つの椀状輪（２）の椀底の中央を貫通しており、中心軸（１）の両端はそれぞれ２つの椀状輪（２）の椀底の中央を貫通していることを特徴とする請求項６に記載の無段変速機の機械的作動構造。
軸スリーブ（９）は、一端が一方の椀状輪（２）の椀底の中央を貫通し、他端が２つの椀状輪（２）の椀口間にあり、中心軸（１）の両端はそれぞれ２つの椀状輪（２）の椀底の中央を貫通していることを特徴とする請求項６に記載の無段変速機の機械的作動構造。
軸スリーブ（９）の両端は、２つの椀状輪（２）の椀口間にあり、中心軸（１）の両端は、それぞれ、２つの椀状輪（２）の椀底の中央を貫通していることを特徴とする請求項６に記載の無段変速機の機械的作動構造。
軸スリーブ（９）は、一端が一方の椀状輪（２）の椀底の中央を貫通し、かつ、その端の端面に軸方向貫通孔（１２）が開設され、他端が２つの椀状輪（２）の椀口間にあり、中心軸（１）は、一端が他方の椀状輪（２）の椀底の中央を貫通し、他端が２つの椀状輪（２）の椀口間にあることを特徴とする請求項６に記載の無段変速機の機械的作動構造。
軸方向貫通孔（１２）の内径は、中心軸（１）の外径と同等であることを特徴とする請求項１０に記載の無段変速機の機械的作動構造。
軸方向貫通孔（１２）の内径は、中心軸（１）の外径よりも小さいことを特徴とする請求項１０に記載の無段変速機の機械的作動構造。
２つの椀状輪（２）の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の柱状輪（３）が取り付けられ、柱状輪（３）の数が接続板（６）の数と一致し、各柱状輪（３）の両端にそれぞれ１つの輪キャップ（４）が設けられ、各柱状輪（３）における２つの輪キャップ（４）は、それぞれ２つの椀状輪（２）の内壁に貼り合われ、各柱状輪（３）の外側面にそれぞれ１つの輪スリーブ（５）が嵌合され、各輪スリーブ（５）の外側面は、各接続板（６）の外端の端面に1対1対応して固定されていることを特徴とする請求項６に記載の無段変速機の機械的作動構造。
２つの椀状輪（２）の椀口間に周方向に沿って等距離で複数の環状輪（１３）が取り付けられ、環状輪（１３）の数が接続板（６）の数と一致し、各環状輪（１３）の内側リングにそれぞれ１つの軸受（１４）が嵌合され、各軸受（１４）の内側リングにおける２つの対称点は、各接続板（６）の両側端面に1対1対応して固定されていることを特徴とする請求項６に記載の無段変速機の機械的作動構造。
各ピボット（１１）の両端は、いずれも、延長して各軸受（１４）の内側リングにおける２つの対称点に固定されてもよいことを特徴とする請求項１４に記載の無段変速機の機械的作動構造。